激電中梯和測(cè)深在廣西牛浪坡鉛鋅礦勘查中的應(yīng)用

田秦飛，陳曉立，文亞松

(云南偉力達(dá)地球物理勘測(cè)有限公司，云南 昆明 650217)

激發(fā)極化法是一種利用電特性進(jìn)行地下勘探的地球物理學(xué)方法，它不僅可以研究電性在水平方向上的變化，而且還可以研究地電剖面的垂向變化，具有成本低、效率高特點(diǎn)。激電中梯和激電測(cè)深是激發(fā)極化法的兩種不同裝置勘探方法，廣西牛浪坡鉛鋅礦勘查區(qū)鉛鋅多金屬礦體與圍巖存在明顯的電性差異，開展激發(fā)極化法尋找鉛鋅礦具備較好的地球物理前提。

1 勘查區(qū)地質(zhì)特征

1.1 地 層

勘查區(qū)主要出露震旦系丹洲群拱洞組(Z1bng)，長安組(Z2c)、富祿組(Z2f)、南陀組(Z2n)和第四系更新統(tǒng)望高組(Qpw)。由老至新簡述如下：

(1)拱洞組(Z1bng)：分布于勘查區(qū)北西角，僅出露拱洞組上段(Z1bng3)變質(zhì)長石砂巖、巖屑質(zhì)石英砂巖夾絹云板巖，具水平層理和交錯(cuò)層理。

(2)長安組(Z2c)：分布于勘查區(qū)西北端，巖性為含礫泥質(zhì)砂巖，含礫砂質(zhì)泥巖夾少量泥質(zhì)粉砂巖、頁巖，局部為厚層變質(zhì)砂巖夾變質(zhì)石英細(xì)砂巖，含礫石英絹云板巖夾綠泥絹云千枚巖。是鉛鋅礦的賦礦層位，蝕變砂巖斷裂帶中見鉛鋅礦化。

(3)富祿組(Z2f)：分布于勘查區(qū)北東端及西南側(cè)，上部夾變質(zhì)細(xì)-粉砂巖，下部夾變質(zhì)含礫粉砂巖、含鉛鋅礦條帶粉砂質(zhì)板巖、絹云母硅質(zhì)板巖，局部夾透鏡狀泥灰?guī)r。

(4)南陀組(Z2n)：分布于勘查區(qū)中南部及北部，上部夾長石質(zhì)巖屑砂巖，頂部為含礫薄層砂質(zhì)泥巖。

1.2 構(gòu) 造

勘查區(qū)內(nèi)褶曲和次級(jí)斷裂發(fā)育，貫穿南北的楊家背斜和菜江嶺向斜為本區(qū)主干構(gòu)造。KT1號(hào)鉛鋅礦體處于菜江嶺向斜北端，主要賦礦場(chǎng)所是F1斷裂。F6、F7等斷裂基本貫穿整個(gè)勘查區(qū)，走向主要為北東向和近南北向，由硅化壓碎巖、角礫巖、斷層泥等組成，具有多期次活動(dòng)特點(diǎn)，早期以擠壓性或壓扭性為主，后期改造為張扭性，與鉛鋅礦形成有密切的關(guān)系。

1.3 巖漿巖

勘查區(qū)出露的巖漿巖均為煌斑巖脈，煌斑巖在鉛鋅礦生成之后侵入的，與鉛鋅礦化沒有成因聯(lián)系，但對(duì)鉛鋅礦后期進(jìn)一步富集成礦包有一定作用。

1.4 蝕變及礦化

勘查區(qū)基底巖層普遍遭受區(qū)域變質(zhì)作用，斷裂帶及其旁側(cè)巖層受動(dòng)力、熱液變質(zhì)作用，發(fā)生不同程度的角礫巖化和碎裂巖化、硅化等，形成構(gòu)造角礫巖、碎裂巖等，為成礦提供了有利條件。伴隨熱液礦體的形成，原構(gòu)造帶及近礦圍巖普遍發(fā)生硅化、綠泥石化、黃鐵礦化、碳酸鹽化等熱液蝕變。

1.5 礦體特征

礦體呈脈狀、透鏡體產(chǎn)于南陀組(Z2n)灰綠色礫砂質(zhì)泥巖中。走向規(guī)模屬大型、傾向規(guī)模屬小型、綜合規(guī)模屬中型、形態(tài)屬簡單類型，礦床成因?yàn)橹袦責(zé)嵋撼涮钚偷V床。

2 地球物理特征

物性工作是查明礦區(qū)巖(礦)石電性特征，為物探異常定性、定量解釋提供相應(yīng)物性依據(jù)和參數(shù)(表1)。電性參數(shù)的測(cè)定在露頭新鮮完整地段出露面積2/3部位進(jìn)行，涵蓋了勘查區(qū)內(nèi)出露的主要巖性，采用對(duì)稱小四極方法測(cè)定。

表1 巖(礦)石露頭電性參數(shù)測(cè)定統(tǒng)計(jì)表

從上表可以看出，與礦石相關(guān)的巖礦化(體)及礦石極化率平均值8.2%～17.0%；圍巖極化率平均值4.38%～9.75%。二者之間存在明顯電性差異，具備開展激發(fā)極化法工作的前提。

3 野外工作情況

本次激電工作使用激電儀器為重慶萬馬物探儀器有限公司W(wǎng)DFZ-5大功率智能發(fā)射機(jī)及WDJS-2數(shù)字直流接收機(jī)，儀器存儲(chǔ)量大，自動(dòng)化程度高，測(cè)量精確。激電工作確定測(cè)線方位135°，工作網(wǎng)度100m×20m。開工前根據(jù)KT1號(hào)鉛鋅礦體激電測(cè)深試驗(yàn)結(jié)果，確定此次測(cè)量參數(shù)：供電周期：16s，斷電延時(shí)：100ms，采樣寬度20，疊加2次，AB極距為1200m，參數(shù)能較好的反映巖礦石地球物理特性。

4 物探異常推斷解釋

激電中梯異常主要分布于震旦系中統(tǒng)南沱組(Z2n)中F1、F6與F7斷裂接觸帶附近。以6.0%為異常下限圈定局部異常，這些異常具有連續(xù)性較強(qiáng)、梯度變化顯著、異常中心突出、鄰剖面對(duì)比良好的特點(diǎn)。區(qū)內(nèi)激電異常十分發(fā)育，形成了多個(gè)范圍較大、強(qiáng)度較高的局部異常，且形態(tài)各異，或條帶狀、豆莢狀、脈狀、串珠狀分布，總體呈雁行狀排列，或疊加或孤立出現(xiàn)，反映了含礦巖系中有鉛鋅硫化物富集、黃鐵礦及炭質(zhì)巖等引起的激電異常特征。呈帶狀分布，從不同的角度反映了勘查區(qū)構(gòu)造破碎帶控礦的特征。礦區(qū)圈定的甲、乙、丙三類激電異常(圖1)。

圖1 牛浪坡鉛鋅礦區(qū)視極化率ηs、視電阻率ρs、化探綜合異常平面圖

4.1 甲類異常

甲類異常為礦致異常，即成礦地質(zhì)條件較好，且激電中梯、激電測(cè)深及化探異常特征顯著，具一定規(guī)模、連續(xù)性好、激電異常與化探異常套合較好的特點(diǎn)，并在異常區(qū)有工程見礦或地表露頭。共圈定一個(gè)甲類異常，編號(hào)JDⅠ。

JDⅠ異常：位于勘查區(qū)中北部，異常分布范圍較大，上寬下窄，總體走向呈北東-南西向，受區(qū)域北東南西向構(gòu)造控制。異常沿走向長約880m，最大寬度約290m，從南向北延伸，北端未封閉，異常中心突出，梯度變化顯著，規(guī)律性強(qiáng)，異常連續(xù)，相鄰剖面對(duì)比性較好。視極化率值在6.0%～18.0%，極值達(dá)18.0%；視電阻率值在900Ω.m～3000Ω.m，總體呈“中高阻高極化率”的特征。處于震旦系中統(tǒng)南沱組(Z2n)，是成礦的有利部位。此異常在區(qū)內(nèi)有坑道工程控制，與已知KT1號(hào)礦體吻合較好，且在已有坑道工程中破碎帶上可見最寬約0.2m～2.5m星點(diǎn)狀鉛鋅礦，長石質(zhì)巖屑質(zhì)石英砂巖上發(fā)現(xiàn)有米粒大小的鉛鋅礦瘤包，以及含礦巖體中均有較為明顯的閃鋅礦化、方鉛礦化、黃鐵礦化現(xiàn)象，均為激發(fā)極化率的有利條件。地表及坑道內(nèi)均見硫化物礦化，淺部可見大面積閃鋅礦化、方鉛礦化、硅化、黃鐵礦化、褐鐵礦化等，其中閃鋅礦、方鉛礦、黃鐵礦化為主，根據(jù)激電異常特征及物性測(cè)定結(jié)果，推測(cè)中深部存在鉛鋅礦，由上至下，依次為氧化礦、混合礦、鉛鋅礦，異常為鉛鋅礦引起。

激電測(cè)深異常大致與激電中梯異常相對(duì)應(yīng)，其中J1剖面在20～40號(hào)點(diǎn)之間，J2剖面在60～130號(hào)點(diǎn)間從淺部到深部有較好的異常，且平硐PD1穿脈見礦位置基本與J1剖面和J2剖面深度一致(圖2)。

圖2 牛浪坡鉛鋅礦地質(zhì)、物探解釋推斷剖面圖(J1線、J2線)

4.2 乙類異常

乙類異常均位于成礦有利部位，且激電中梯及化探異常特征顯著，為勘查區(qū)內(nèi)強(qiáng)度中等至強(qiáng)的異常，根據(jù)物性測(cè)定結(jié)果，由于富含黃鐵礦多金屬硫化物及含黃鐵礦炭質(zhì)巖，區(qū)內(nèi)鉛鋅礦(化)體激電效應(yīng)較強(qiáng)，為本次物探工作取得的最主要異常。

JDⅡ異常：位于勘查區(qū)西南端，總體為北東南西向呈條帶狀展布，與JDⅠ異常呈雁行式排列。長約1040m，最大寬約280m，異常值較強(qiáng)，有明顯的異常中心，梯度變化較大，形態(tài)不規(guī)則。視極化率值介于6.0%～21.9%，異常極值高達(dá)21.9%，視電阻率介于600Ω.m～2200Ω.m，具有“低偏中阻高極化率”特征，相鄰剖面對(duì)比性、分布范圍、連續(xù)性都弱于JDⅠ異常，可判定為存在一定規(guī)模的硫化物礦體。

勘查區(qū)成礦特征表明，含礦熱液多沿構(gòu)造或裂隙充填交代，形成硫化多金屬礦體。因此推斷，JDⅡ異常為震旦系中統(tǒng)南沱組(Z2n)含礦層位中鉛鋅礦與黃鐵礦等硫化礦物局部富集所引起，而在硫化礦富集部位有可能存在著伴生的多金屬礦(化)體。

4.3 丙類異常

丙類異常屬于特征不明顯、方法手段單一或異常性質(zhì)還不明朗的一類異常。

JDⅢ異常：位于JDⅠ異常東側(cè)。呈北東向長軸狀雁行式排列，長約800m，最大寬約280m，異常規(guī)模中等，連續(xù)性一般，無明顯異常中心，梯度變化較大，與異常走向一致，視極化率值6.0%～14.0%，視電阻率值800Ω.m～2800Ω.m，具有“中高阻高極化率”的特征。呈豆莢狀、橢圓狀、條帶狀、樹枝狀分布。該異常化探異常不明顯，經(jīng)地表檢查未發(fā)現(xiàn)礦化或圍巖蝕變，但可見含黃鐵礦炭質(zhì)巖，因而，推測(cè)為含黃鐵礦炭質(zhì)引的，但推斷是否正確，還需要進(jìn)行下一步地質(zhì)工作的探查驗(yàn)證，例如地質(zhì)坑探、鉆探工程等揭露。該異常具有較好的地質(zhì)成礦條件，根據(jù)異常特征及所處的地質(zhì)背景分析，異常區(qū)出露的含礦地層中可能與F7斷層有關(guān)，可作為礦山下步找礦的遠(yuǎn)景區(qū)，須更多的地質(zhì)物探工作驗(yàn)證。

異常區(qū)出露震旦系中統(tǒng)南沱組(Z2n)，是主要含礦層位，鉛鋅礦化體賦存在地層構(gòu)造破碎帶或裂隙中。物性資料表明，激電異常的強(qiáng)弱與礦(化)體中黃鐵礦等硫化礦物或含黃鐵礦炭質(zhì)巖含量呈正比。由此推斷，異?？赡苡烧鸬┫抵薪y(tǒng)南沱組(Z2n)含礦層位中鉛鋅礦或局部富集的黃鐵礦等硫化礦物所引起，亦可能由含黃鐵礦、炭質(zhì)巖引起，具有良好找礦前景。

5 結(jié)論及建議

5.1 結(jié)論

勘查區(qū)具有良好的成礦地質(zhì)條件，已知鉛鋅礦(化)體與圍巖之間有明顯的電性差異，因此勘查區(qū)具備采用地質(zhì)、物探模式找礦的基本前提。本次勘查在礦區(qū)取得了大量的原始物探數(shù)據(jù)和有用的地質(zhì)、物探綜合信息；在此基礎(chǔ)上圈定3個(gè)物探激電異常，其中JDⅠ號(hào)異常南西段與礦區(qū)平硐PD1穿脈揭露的鉛鋅硫化物礦體重疊，表明激電中梯、激電測(cè)深針對(duì)鉛鋅硫化物礦產(chǎn)具有顯著的找礦效果。

5.2 建議

綜合物探工作在區(qū)內(nèi)有較好找礦效果，由于激電測(cè)深剖面數(shù)量不足、布置分散，影響了對(duì)異常的空間分布認(rèn)識(shí)與對(duì)比分析，建議增加激電測(cè)深工作，了解異常的埋深和大致形狀。